專利名稱：層疊體及其制造方法和成型容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種層疊體及其制造方法和成型容器，該層疊體相對于氣體、氣味、液體、藥劑等的各種對象賦予對內(nèi)容物的阻擋性，能夠抑制由這些物質(zhì)引起內(nèi)容物的劣化或變質(zhì)、或者防止漏出外部，其適合用于食品、化妝制品、醫(yī)藥品、電子部件、電子器件等的包裝。
背景技術(shù)：
為了抑制食品、醫(yī)藥品、電子部件、電子器件等因為氧或水蒸氣等而劣化或變質(zhì)，在其包裝用品中使用有抑制氧或水蒸氣的透過率的阻氣膜等的氣體阻擋材料。現(xiàn)有技術(shù)中，作為這種氣體阻擋材料，使用有聚乙烯醇(PVA)和乙烯乙烯醇的共聚物、聚偏氯乙烯系樹脂等的樹脂膜、或者涂布這些樹脂的膜、陶瓷蒸鍍膜等，并研究了將上述材料層疊在各種各樣的基材上的層疊體。 另外，作為阻擋用的包裝容器，大多使用由塑料等構(gòu)成的成型容器。但是，塑料幾乎都是來自石油的有限的資源，燃燒熱高，被指出存在環(huán)境荷爾蒙的問題等。伴隨著近年來的對于環(huán)境保護(hù)的思考、容器包裝循環(huán)法的施行，有必要將塑料材料向紙等的來自可再生的天然資源的材料轉(zhuǎn)換。另外，也在研究在紙上設(shè)置各種阻擋層作為包裝材料來利用。例如，已在研究在具有阻擋性的膜或具有阻擋層的膜上貼合紙基材的方法；在紙基材上設(shè)置具有無機(jī)層狀化合物的樹脂組合物層、熱塑性樹脂層的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)I);在紙基材或紙容器上設(shè)置樹脂層并通過蒸鍍或CVD等使層疊無機(jī)薄膜層來賦予阻擋性的方法。但是，在紙基材表面上存在著無數(shù)的微米級或納米級的凹凸。因此，通過在紙基材上層疊無機(jī)薄膜層來賦予阻擋性的方法，在進(jìn)行玻璃質(zhì)的具有極脆的性質(zhì)的無機(jī)薄膜層的成膜時，由于在紙基材表面的凹凸上形成，在阻擋層內(nèi)會發(fā)生缺陷，被指出有使阻擋性降低的問題。另外，在紙上設(shè)置各種阻擋層而賦予阻擋性時，考慮了控制紙基材的密度、透氣率、平滑性而賦予更高的阻擋性。例如，在研究使用密度高的紙的方法、或通過樹脂填充紙纖維的間隙的方法。但是，這些方法，都不是能夠賦予充分的阻擋性的方法，或者是由于僅僅進(jìn)行接觸或者是貼合而是與紙纖維的相互作用少的方法。另外，即使是通過涂布或浸潰等進(jìn)行填充的方法，也不能夠形成跟隨紙表面的微米級或納米級的凹凸的層而發(fā)揮充分的功能。因此，只好形成具有相當(dāng)厚度的層而除去紙的凹凸的影響，而僅是單純的填隙物、填埋材料。另外，上述的填隙劑的多數(shù)是使用來自石油的合成高分子，因此，不能充分活用紙材料本身具有的來自可再生的天然物的材料的優(yōu)勢。另外，已經(jīng)報道了幾種通過由來自天然物的材料構(gòu)成且具有阻擋性的高分子或纖維的涂布劑等構(gòu)成的填隙劑，但是，其僅是在分子分散狀態(tài)的高分子中，根據(jù)其形狀和柔軟性形成了追隨紙表面的凹凸的層。另外，沒有獲得在薄膜狀態(tài)下具有功能的膜，即使形成具有相當(dāng)?shù)暮穸鹊膶樱膊荒軌虺浞诌_(dá)到前述的阻擋、填隙的功能以及對于環(huán)境友好這兩個方面。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平11-309816號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題因此，本發(fā)明是考慮到上述的背景技術(shù)而做出的發(fā)明，其目的是提供一種有效利用天然資源并整體上環(huán)境友好的材料，并且其課題是提供一種具有優(yōu)異的強(qiáng)度，并且通過與紙纖維的相互作用而具有優(yōu)異的與紙基材的親和性、粘附性，即使是薄膜也能夠構(gòu)成賦予充分的阻擋性的阻擋材料的層疊體、其制造方法以及成型容器。
解決課題的方法為了解決上述課題，本發(fā)明的第I發(fā)明是一種層疊體，其由多個層層疊而成，其特征在于，其具有基材和纖維層，該基材由紙構(gòu)成，該纖維層層疊于該基材的至少一個面并且含有具有Inm以上且IOym以下的纖維直徑的纖維素的微細(xì)纖維。在此，本發(fā)明的層疊體，使用阻擋材料整體的厚度薄且更具有環(huán)境友好性的材料，或者是為了得到具有更高的阻擋性的紙材料而在由紙構(gòu)成的基材上形成由金屬或金屬氧化物構(gòu)成的層，則通過少的材料和工序也能夠獲得具有與現(xiàn)有技術(shù)相同等或比其更高的品質(zhì)的阻擋材料。另外，本發(fā)明的第2發(fā)明，其特征在于，所述纖維層含有具有Inm以上且30nm以下的纖維直徑的纖維素的微細(xì)纖維。另外，本發(fā)明的第3發(fā)明，其特征在于，在第2發(fā)明的層疊體中，所述纖維層含有10質(zhì)量％以上且99質(zhì)量％以下的具有Inm以上且30nm以下的纖維直徑的纖維素的微細(xì)纖維，并且，含有I質(zhì)量％以上且90質(zhì)量％以下的具有IOOnm以上且10 μ m以下的纖維直徑的纖維素的微細(xì)纖維。另外，第4發(fā)明，其特征在于，在第3發(fā)明的層疊體中，所述纖維素的微細(xì)纖維具有70%以上且100%以下的結(jié)晶性。另外，第5發(fā)明，其特征在于，在第4發(fā)明的層疊體中，相對于纖維素質(zhì)量，所述纖維素的微細(xì)纖維具有O. lmmol/g以上且3. 5mmol/g以下的羧基。另外，第6發(fā)明，其特征在于，在第5發(fā)明的層疊體中，所述纖維層的彎曲彈性模量是2GPa以上且30GPa以下。另外，第7發(fā)明，其特征在于，在第6發(fā)明的層疊體中，所述纖維層的表面的算術(shù)平均粗糙度Ra是IOOnm以上且2000nm以下。另外，第8發(fā)明，其特征在于，在第7發(fā)明的層疊體中，所述纖維層的厚度是IOOnm以上且2000nm以下。另外，第9發(fā)明，其特征在于，在第8發(fā)明的層疊體中，其在溫度為30°C且濕度為70%時的氧透過率是在O. 001 cm Vm2 · atm ·天以上且IOcmVm2 · atm ·天以下的范圍內(nèi)。另外，第10發(fā)明，其特征在于，在第8發(fā)明的層疊體中，其在溫度為40°C且濕度為90%時的水蒸氣透過率是在O. 0000001g/m2/天以上且50g/m2/天以下的范圍。
另外，第11發(fā)明，其特征在于，在第8發(fā)明的層疊體中，其根據(jù)JAPANTAPPI紙漿試驗方法No. 41進(jìn)行評價的耐油性是耐油值為10以上。另外，第12發(fā)明，其特征在于，在第2發(fā)明的層疊體中，所述纖維層還含有無機(jī)層狀礦物。另外，第13發(fā)明，其特征在于，在第2發(fā)明的層疊體中，所述纖維層還含有下述通式(I)表示的二氧化硅化合物或與它的水解物的復(fù)合材料，并且，下述通式(I)中，X1、X2、X3、X4分別相同或不同地表示羥基、烷氧基、烷基中的任一種，
權(quán)利要求
1.一種層疊體，其由多個層層疊而成，其特征在于，其具有基材和纖維層，該基材由紙構(gòu)成，該纖維層層疊于該基材的至少一個面并且含有具有Inm以上且10 μ m以下的纖維直徑的纖維素的微細(xì)纖維。
2.如權(quán)利要求I所述的層疊體，其特征在于，所述纖維層含有具有Inm以上且30nm以下的纖維直徑的纖維素的微細(xì)纖維。
3.如權(quán)利要求2所述的層疊體，其特征在于，所述纖維層含有10質(zhì)量％以上且99質(zhì)量％以下的具有Inm以上且30nm以下的纖維直徑的纖維素的微細(xì)纖維，并且，含有I質(zhì)量％以上且90質(zhì)量％以下的具有IOOnm以上且10 μ m以下的纖維直徑的纖維素的微細(xì)纖維。
4.如權(quán)利要求3所述的層疊體，其特征在于，所述纖維素的微細(xì)纖維具有70%以上且100%以下的結(jié)晶性。
5.如權(quán)利要求4所述的層疊體，其特征在于，相對于纖維素質(zhì)量，所述纖維素的微細(xì)纖維具有O. lmmol/g以上且3. 5mmol/g以下的羧基。
6.如權(quán)利要求5所述的層疊體，其特征在于，所述纖維層的彎曲彈性模量是2GPa以上且30GPa以下。
7.如權(quán)利要求6所述的層疊體，其特征在于，所述纖維層的表面的算術(shù)平均粗糙度Ra是IOOnm以上且2000nm以下。
8.如權(quán)利要求7所述的層疊體，其特征在于，所述纖維層的厚度是IOOnm以上且2000nm 以下。
9.如權(quán)利要求8所述的層疊體，其特征在于，其在溫度為30°C且濕度為70%時的氧透過率是在O. OOlcmVm2 · atm ·天以上且IOcmVm2 · atm ·天以下的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求8所述的層疊體，其特征在于，其在溫度為40°C且濕度為90%時的水蒸氣透過率是在O. 0000001g/m2/天以上且50g/m2/天以下的范圍。
11.如權(quán)利要求8所述的層疊體，其特征在于，其根據(jù)JAPANTAPPI紙漿試驗方法No. 41進(jìn)行評價的耐油性是耐油值為10以上。
12.如權(quán)利要求2所述的層疊體，其特征在于，所述纖維層還含有無機(jī)層狀礦物。
13.如權(quán)利要求2所述的層疊體，其特征在于，所述纖維層還含有下述通式(I)表示的二氧化硅化合物或與它的水解物的復(fù)合材料， 并且，下述通式(I)中，X1、X2、X3、X4分別相同或不同地表示羥基、烷氧基、烷基中的任一種，
14.如權(quán)利要求2所述的層疊體，其特征在于，所述基材和所述纖維層的混合層的厚度是IOnm以上且2000nm以下。
15.如權(quán)利要求2所述的層疊體，其特征在于，其于所述基材的至少一個面具有所述纖維層、以及由金屬或金屬氧化物構(gòu)成的薄膜層。
16.一種層疊體，其特征在于，其于權(quán)利要求2所述的層疊體的至少一個面還設(shè)置有樹脂層或密封層。
17.一種成型容器，其特征在于，其使用權(quán)利要求2所述的層疊體。
18.一種層疊體的制造方法，其特征在于，其具有下述工序 于由紙構(gòu)成的基材的至少一個面涂布含有具有Inm以上且10 μ m以下的纖維直徑的纖維素的微細(xì)纖維的涂液形成涂膜的工序；和使所述涂膜干燥形成層疊體的工序。
19.如權(quán)利要求18所述的層疊體的制造方法，其特征在于，所述涂液在固體成分濃度為1%時的透過率是O. 1%以上且70%以下。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種有效利用天然資源并整體上環(huán)境友好的材料，并且提供一種阻擋材料，其具有優(yōu)異的強(qiáng)度，并且通過與紙纖維的相互作用而具有優(yōu)異的與紙基材的親和性、粘附性，即使是薄膜也能夠賦予充分的阻擋性。該層疊體(100)，其于由紙構(gòu)成的基材(1)的至少一個面層疊含有具有1nm以上且10μm以下的纖維直徑的纖維素的微細(xì)纖維的纖維層(2)。特別是，所述纖維素的微細(xì)纖維具有1nm以上且30nm以下的纖維直徑。
文檔編號B65D65/40GK102834259SQ20118001523
公開日2012年12月19日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者大森友美子, 今井香朱子, 西嶋奈緒, 佐伯明子, 木村光晴 申請人:凸版印刷株式會社